基因突变和基因重组教案

基因突变和基因重组教案 第1节 基因突变和基因重组 一、教学目标 1.知识方面:掌握突变和基因重组的概念，理解基因突变的原因、特点及意义。 2.情感态度与价值观方面:使学生懂得生物界丰富多彩的本质。 3.能力方面:培养学生发散思维能力及综合能力。 二、教材 教学重点: 1、基因突变的概念和特征 2、基因突变的原因 教学难点: 1、基因突变的概念2、基因突变与生物性状改变之间的关系 三、教学对象分析 基因突变和基因重组是遗传学中重要的概念，是学生学习生物的遗传、变异和进化的基础，其中的基因突变是生物变异这部分教学中的一个重点知识。由于该部分的知识比较抽象，需要学生具备相当强的抽象、空间思维能力和丰富的想象力。虽然学生在本模块前面的教学内容中遇到类似的情况，通过学习提高了能力，但要达到从分子水平上理解和掌握，仍需要教师通过采取适当的教学策略，引导学生在不断地探究、思考、分析和讨论的过程中实现教学目标。 四、学法指导 教师在教学过程中适当补充相关的材料，让学生从实例分析入手，按照认知的规律从现象到概念，从宏观到微观来归纳总结概念;引导学生运用类比推理的方法，通过联想和类比，理解基因突变和生物性状改变的关系;以设问、讨论的形式引导学生思考基因突变和重组的意义;用填表的形式引导学生进行知识的对比和总结。 五、媒体使用 电脑、投影 六、课前准备 教师:1、制作学案2、制作教学课件 3、镰刀型细胞贫血症及其相关的图文资料 4、有关各种生物基因突变的图文资料 5、基因重组的图文资料 学生:回顾DNA分子的复制，中心法则相关的内容 七、课时:二 八、教学过程 一、电影导入、激发激情 PPT展示《山楂树之恋》从影片中山楂树开红花的，以及老三因为长期接触当地矿物质最后总得了白血病这两个例子入手。 创设问题情景:有人说《山楂树之恋》其实应该叫做《山楂树之变》这里的变到底是指什么在变呢,从而导入本节课。 二、实例讲解、引入概念 提供以下的学习任务:1、观察教材“图5-1正常红细胞和镰刀型红细胞”，思考: (1)正常人的红细胞与患者的红细胞有什么区别, (2)红细胞内含有什么物质,此物质的主要生理功能是什么, (3)血红蛋白的基本组成单位是什么, 2观察下图中血红蛋白分子的部分氨基酸顺序，找出发生改变的氨基酸。 氨基酸顺序:1号 — 2号 — 3号 — 4号 — 5 号 — 6号 — 7号 — 8号 正常„„—缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—„„ 异常„„—缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—„„ 3、完成下列图解。 血红蛋白 正常 异常 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 mRNA G A G A DNA C T T C T G A A G A 最终归纳:镰刀型细胞贫血症的产生原因。 从细胞水平看:红细胞是镰刀状，容易破裂; 从分子水平看:直接原因:血红蛋白多肽链上一个氨基酸被替换; 根本原因:控制合成血红蛋白分子的DNA上一个碱基对的替换。 在通过前面一节课所讲解的皱粒豌豆(碱基对的增添)和囊性纤维病(碱基对的缺失)的形成机理最终引出基因突变的概念。、 三、激发思维、突破难点 提出问题:基因突变一定引发生物性状发生改变吗 学生通过讨论得出结论 1、密码字的简并性 2、显性纯合子突变成杂合子 在这两种情况下基因突变并不引发生物性状发生改变。 通过例题1和例题2巩固基因突变的概念。 例题1、由于基因突变，细胞中有一种蛋白质在赖氨酸位置上发生了变化。已知赖氨酸的密码子为AAA或AAG;天冬氨酸的密码子为GAU或GAC;甲硫氨酸的密码子为AUG。根据已知条件，你认为基因模板链上突变前的脱氧核苷酸和替代赖氨酸的氨基酸分别是 选项 A B C D 基因模板链上突变腺嘌呤 胸腺嘧啶 胸腺嘧啶 腺嘌呤 前的脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 脱氧核苷脱氧核苷 酸 酸 替代赖氨酸的氨基天冬氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 甲硫氨酸 酸 例题2、下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子) A.第6位的C被替换为T B.第9位与第10位之间插入1个T C.第100、101、102位被替换为TTT D.第103至105位被替换为1个T 四、引发基因突变的原因和特点 通过一系列资料分析找出基因突变的外因 1.基因突变的原因 (1)外因(诱发突变) ? 物理因素 (如紫外线，X射线以及其他辐射) ? 化学因素 (如亚硝酸、碱基类似物) ? 生物因素 (如某些病毒的遗传物质) (2)内因(自发突变) DNA复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变。 思考:什么时候DNA最容易发生差错, 小结:基因突变发生时期: 减I前的间期、有丝分裂间期 。 2.基因突变的特点 ?普遍性;?随机性;?不定向性:一个基因可以向 多个方向 发生突变，产生一个以上的等位基因; ?低频性;?多害少利性。 例题3、基因突变的随机性表现在( ) ?无论是低等生物还是高等生物都发生 ?在生物个体发育的任何时期都可发生 ?细胞内不同的DNA分子上均可发生 ?一个基因可以向不同方向发生突变 A.?? B.?? C.??? D.???? 例题4、一种果蝇的突变体在21?的气温下，生活能力很差，但是当气温上升到25.5?时，其生活能力大大提高，这说明( ) A.基因突变常常是有利的 B.环境条件的变化对突变体是有利的 C.突变体的体质增强 D.突变的有利或有害取决于环境条件 五、基因突变的意义、基因重组的概念和类型 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 例题5、下列关于基因突变的叙述中，错误的是( ) A.基因突变既可以发生在体细胞中，也可以发生在配子中 B.自然条件下，基因突变频率很低，且一定引起生物性状改变 C.基因突变可以在一定的外来因素或生物内部因素的作用下引起 D.基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源 基因重组 1.概念:基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2.类型:基因重组有随机重组和交换重组两类。前者发生在减I后时期;后者发生在 四分体 时期。 3.意义:基因重组是_生物变异_的来源之一，对_生物的进化__具有重要的意义。 例题6、下列有关基因重组的说法，不正确的是 A.基因重组是生物变异的根本来源 B.基因重组一般发生在有性生殖的过程中 C.基因重组能够产生多种基因型 D.非同源染色体上的非等位基因可以发生重组